Елецтрицал Пропертиес
П електрони атома угљеника у ЦНТ формирају опсежне делокализоване π везе. Због значајног ефекта коњугације, угљеничне наноцеви поседују нека јединствена електрична својства.
ЦНТ имају једнодимензионалну шупљу цевасту структуру, са зидовима цеви који се састоје од једног или више слојева графенских плоча. Пречник цеви је на нанометарској скали, а дужина на микрометарској скали, што резултира огромним односом ширине и висине. Њихова својства варирају у зависности од начина на који су листови графена смотани, показујући метална или полупроводничка својства.
Мецханицал Пропертиес
Пошто атоми угљеника у ЦНТ усвајају сп2 хибридизацију, у поређењу са сп3 хибридизацијом, с орбитална компонента у сп2 хибридизацији је већа, што даје угљеничним наноцевима висок модул и велику чврстоћу.
ЦНТ показују одличне механичке особине. Њихова затезна чврстоћа достиже 50-200 ГПа, 100 пута више од челика, док је њихова густина само 1/6 густине челика, барем за ред величине већа од конвенционалних графитних влакана. Њихов модул еластичности може да достигне 1 ТПа, што је упоредиво са дијамантом, и приближно 5 пута више од челика.
Тхермал Цондуцтивити
ЦНТ поседују одлична својства преноса топлоте. Због свог веома великог односа ширине и висине, ЦНТ показују високе перформансе размене топлоте дуж своје дужине, али релативно ниже перформансе размене топлоте окомито на њихов пречник. Кроз одговарајућу оријентацију, угљеничне наноцеви се могу синтетизовати у високо анизотропне топлотно проводљиве материјале.
Адсорпциона својства
ЦНТ поседују изузетно велику специфичну површину и јак капацитет адсорпције; такође показују добра својства апсорпције електромагнетних таласа.


